基于阶次跟踪最大相关峭度反褶积的滚动轴承早期故障诊断.pdf

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1、第2期机械设计与制造2016年2月MachineryDesign&Manufacture16l基于阶次跟踪最大相关峭度反褶积的滚动轴承早期故障诊断任学平，张玉皓，辛向志，庞震(内蒙古科技大学机械工程学院，内蒙古包头014010)摘要：针对滚动轴承早期故障冲击信号受到现场噪声的干扰，难以提取周期冲击成分的问题，以及非平稳转速下对故障信号直接进行傅里叶分析会出现频率混叠，无法确定故障特征频率的问题。提出基于角域最大相关峭度反褶积的滚动轴承故障诊断方法。首先对时域非平稳故障信号进行计算阶次跟踪转换为角域内的平稳信号；然后用最大相关峭度反褶积对故

2、障信号进行处理，提取信号中的周期冲击成分。通过对仿真和实验数据的分析，验证了角域最大相关峭度反褶积方法的有效性。关键词：滚动轴承；早期故障诊断；阶次跟踪；最大相关峭度反褶积中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3997(20l6)02—0161—04EarlyFaultDiagnosisforRollingBearingBasedonOrderTrackingMaximumCorrelationKurtosisDecOnvOIutiOnRENXue-ping，ZHANGYu—hao，XINGXiang-zhing，PANG

3、Zhen(SchoolofMechanicalEngineering，InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology，InnerMongoliaBaotou014010，China)·Abstract：Forearlyfauhimpactsignaloftherollingbearinginteredbynoise，itisdificulttoextractthepedodwimpu~ecomponentproblems，andundertheconditionofnon-stationarys

4、peed，directlyonthefaults~gndcarriesoutfourieranalysiswhichwillappearthefrequencyaliasingphenomenon，andCaunotdeterminethefaultfeaturefrequencyproblem．hputsforwardthemethodofrollingbearingfauhdiagnosisbasedonangedomainmaximumcorrelationkuaosisdeconvolution~Firstall，timedoma

5、innon-stationaryfaultsign~calculatesordertrackingintoangledomainstationarys咖andthenesthemaximumcorrelationkuaosisdeconvolutiontoprocessthefaultsign~，andtoextractperiodicimpu~ecomponentfromtheD—，signa1．Throughtheanalysisofthesimulationandtheexperimentaldata，verifesthevalid

6、ityofangledomainmaximumcorelationkunosisdeconvolutionmethodKeyWords：RollingBearing；EarlyWeakFaultDiagnosis；OrderTracking；MCKD峭度反褶积(Maximumcorrelatedkurtosisdeconvolution，MCKD)算1引言法提取周期冲击成分。文献[21，运用最大相关峭度反褶积和谱峭度滚动轴承是机械设备中重要的旋转部件，为旋转体提供可相结合的方法进行滚动轴承故障诊断，并在工程实际中得到应靠稳定的支撑，承受旋

7、转体自重及工作载荷的同时保证旋转体的用。文献嗵过计算阶次跟踪法将变速过程下的时域振动信号，进回转精度。因此它的运行状态直接关系到整台机器的性能。轴承行角域重采样后转换为角域内的平稳信号，再进行阶次谱分析。的故障信号会受到工况环境中噪声的干扰，同时机械设备的非平稳工作状态使得振动信号呈现非平稳性。这些客观因素增大了滚MCKD算法适用于平稳信号，无法有效提取变转速工况下的滚动动轴承故障诊断的难度。轴承故障信号的冲击成分，针对这一问题，提出基于阶次跟踪最平稳转速工作下，滚动轴承的故障信号表现出周期冲击性，大相关峭度反褶积的滚动轴承故障诊断方法，

8、并通过仿真信号和为提取淹没在强噪声中的周期冲击成分。文献Ⅱ提出了最大相关实验信号对该方法进行验证。来稿日期：2015--08-04基金项目：内蒙古自治区自然科学基金项目(2012MS0717)